4.16. Установление режимных статистических характеристик течений
4.16.1. Продолжительность периода и требующееся число наблюдений за течениями
Получаемые на практике ряды наблюдений за течениями очень часто оказываются недостаточно длинными или не удовлетворяют требованиям стационарности и эргодичности.
Имеющиеся в настоящее время рекомендации по длительности, качеству и дискретности наблюдений относятся преимущественно к морским течениям, но и они по некоторым позициям не совладают между собой. Исследования длительных записей течений показало, в частности, что связь между скоростями течения практически отсутствует (коэффициент корреляции близок к нулю) в случае, если интервал времени между измерениями равен 6 ч [94, 158]. При уменьшении интервала до
коэффициент корреляции между соседними значениями скорости повышается до
что считается достаточным при использовании рядов наблюдений для установления режимных характеристик течений [94].
С целью получения надежного значения осредненной скорости течения с погрешностью до
и вероятностью
требуется 1200 наблюдений. В случае принятия допустимой погрешности в пределах 2 см/с требуемое количество наблюдений при вероятности
уменьшается до 370 [94]. Из этого следует, что минимальная продолжительность периода наблюдений за течениями при допустимой погрешности измерений до 2 см/с должна равняться 1,3 месяца, а при допустимой погрешности 1 см/с — 3,3 месяца. Если интервал времени между очередными измерениями принимается равным
то продолжительность периодов наблюдений за течениями соответственно составит 3,1 и 10 месяцев [93, 94]. Для приближенного определения количества наблюдений за течениями
необходимого для получения средней скорости с заданной точностью
в ряде работ рекомендуется пользоваться формулой выборочного метода
где
объем генеральной совокупности; а — среднее квадратическое отклонение;
параметр, определяющий вероятность получения среднего с заданной точностью (при
при
точность определения среднего значения.
Количество наблюдений
требующееся для определения вероятности течения
с точностью
вычисляется по зависимости
Рассчитанные значения точности измерений, количества наблюдений и другие характеристики рядов, получаемые с
использованием формул (4.42) и (4.43), оказываются весьма близкими к результатам расчетов, полученным Н. А. Скриптуновым [158].
Для обеспечения допустимых погрешностей измерений необходимо располагать также надежным измерительным средством, пригодным к использованию в пределах всего возможного диапазона скорости и направления течения, а также апробированной на практике методикой измерений.